本發(fā)明屬于藥物化學(xué)的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型具有pvc穩(wěn)定劑作用的哌啶并吡啶酮-錫配合物的制備方法。

背景技術(shù)：

聚氯乙烯(簡稱pvc)是五大通用塑料之一，以其低廉的價格和非常突出的均衡性能而成為十分理想的材料，也是塑料應(yīng)用歷史上古老而活躍的品種，其全球產(chǎn)量僅次于聚乙烯居第二位。我國是pvc樹脂的生產(chǎn)大國之一，國內(nèi)聚氯乙烯工業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展已取得長足進步，目前國內(nèi)擁有聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)100多家，生產(chǎn)能力在國內(nèi)合成樹脂中居于首位。

一般pvc通常加熱到130℃以上時，便開始釋放出hcl，這是因為在制造pvc的過程中，由于自動氧化反應(yīng)、鏈終止反應(yīng)與微量氧的共聚反應(yīng)及一些尚未明確的副反應(yīng)產(chǎn)生了不穩(wěn)定的c-cl鍵，進而受熱分解釋放出hcl，而hcl又會對pvc的繼續(xù)分解起到催化作用，使pvc最后轉(zhuǎn)變成含有不飽和的共軛雙鍵結(jié)構(gòu)(多烯序列)，這樣的連串反應(yīng)，最后導(dǎo)致了大分子鏈上出現(xiàn)長的多烯序列，當(dāng)大分子鏈上的雙鍵數(shù)大于6時，pvc就會變色。

因此，作為pvc的熱穩(wěn)定劑應(yīng)具備預(yù)防功能和鈍化作用。其中預(yù)防功能包括兩個方面，一方面是吸收pvc熱降解釋放出的hcl，另一方面是消除pvc不穩(wěn)定的氯原子，從而防止hcl的產(chǎn)生；鈍化作用是消除影響pvc性能的物質(zhì)，其方法是熱穩(wěn)定劑與多烯序列化合物進行加成反應(yīng)，使長的多烯序列化合物變短(使共軛雙鍵數(shù)減少)。目前，市場上作用效果最好的是有機錫類熱穩(wěn)定劑，是最有發(fā)展前景的熱穩(wěn)定劑，尤其在透明pvc制備中的應(yīng)用更為廣泛。其主要包括二甲基錫、二正丁基錫和二正辛基錫的脂肪酸鹽、馬來酸鹽、硫醇鹽、硫醇基脂肪酸鹽等類型。有機錫類熱穩(wěn)定劑有很好的熱穩(wěn)定性、相容性和透明性等優(yōu)點，但是該類熱穩(wěn)定劑都為液體，在運輸、儲存等方面不是很方便。

近年來，雜環(huán)化合物由于結(jié)構(gòu)多變、活性高、毒性低而成為醫(yī)藥和農(nóng)藥創(chuàng)新的主流，為數(shù)眾多的新品種正源源不斷地投入市場，且合成研究更趨向結(jié)構(gòu)復(fù)雜的稠雜環(huán)、雙雜環(huán)及多雜環(huán)化合物。哌啶化合物是具有良好生物活性的含氮雜環(huán)化合物，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和農(nóng)藥的合成研究。哌啶主要用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥和橡膠助劑，在農(nóng)藥行業(yè)主要用于合成稻田除草劑哌草丹，是一種選擇性的非激素型硫代氨基甲酸類除草劑，非常具有發(fā)展前景。在醫(yī)藥行業(yè)用于合成消化系統(tǒng)藥物鹽酸乙酰羅沙替丁，心血管疾病藥物雙密達莫等。在橡膠助劑行業(yè)用于合成秋蘭姆類超級硫化促進劑四硫化雙五亞甲基秋蘭姆，二硫代氨基甲酸鹽類超級促進劑五亞甲基二硫代氨基甲酸哌啶鹽等。另外哌啶還可以合成多種新型精細化工中間體，許多產(chǎn)品都屬于新開發(fā)的小噸位、高附加值的醫(yī)藥、農(nóng)藥和助劑的中間體，如2-甲基哌啶、3-氨甲基哌啶、4-羥基哌啶等。吡啶也是一種重要的含氮雜環(huán)，因其具有很好的生物活性被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥研究。例如，其衍生物可以作為5ht2a受體拮抗劑、細胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶抑制劑、哺乳動物p2x7調(diào)節(jié)劑，以及具有抗乳腺癌細胞mda-mb-231增殖活性和抑制肝癌細胞hepg2的增殖。

我們利用哌啶和吡啶酮上含有氮原子，氮原子很容易與氯化氫結(jié)合的原理，合成了一系列的具有pvc穩(wěn)定劑功能的哌啶并吡啶酮-錫配合物，并進行了相關(guān)檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種合成方法簡單，分子結(jié)構(gòu)新穎的具有pvc穩(wěn)定劑作用的哌啶并吡啶酮-錫配合物的制備方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種新型的具有pvc穩(wěn)定劑作用的哌啶并吡啶酮-錫配合物的分子結(jié)構(gòu)為：

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種新型的具有pvc穩(wěn)定劑作用的哌啶并吡啶酮-錫配合物的制備方法，其特征在于具體步驟為：

a、n-boc-4-哌啶酮與碳酸二甲酯在叔丁醇鉀的作用下反應(yīng)得到n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮

b、n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮在乙酸銨作用下，酮羰基氧化還原成氨基，得到化合物n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶

c、n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶與氯甲酰乙酸乙酯在tea作用下發(fā)生取代反應(yīng)得到化合物n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶

d、n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶在叔丁醇鉀的作用下發(fā)生分子內(nèi)成環(huán)得到化合物然后在酸性條件下該化合物進行分子內(nèi)氫轉(zhuǎn)移和羰基還原得到化合物

e、在強酸條件下，加熱脫去酯基和boc基團，得到化合物

f、在三氯氧磷作用下，羥基被氯取代得到化合物

g、在濃鹽酸作用下使氯代碳氮雙鍵變?yōu)轷０锋I得到化合物

h、在堿性條件下，進行boc氨基保護得到化合物

i、在碳酸銫作用下與碘代叔丁烷反應(yīng)得到化合物

j、在有機強酸作用下使氯代碳碳雙鍵變?yōu)轷０锋I得到化合物

k、與疊氮化合物反應(yīng)得到化合物

l、脫去boc基團和叔丁基得到化合物

m、與氯化亞錫配合反應(yīng)得到

進一步限定，步驟a的具體過程為：在反應(yīng)瓶中，把1eq的n-boc-4-哌啶酮加入到10v體積的甲苯中，再加入2eq的碳酸二甲酯和2eq的叔丁醇鉀，加熱至70℃反應(yīng)1h，冷卻至室溫，加水淬滅，用1mol/l的hcl調(diào)節(jié)反應(yīng)液ph為7，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥后，旋干得到黃色油狀物n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮

進一步限定，步驟b的具體過程為：將1eq的n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮加入到10倍體積的甲醇中，再加入3eq的乙酸銨，反應(yīng)過夜，旋干甲醇，加入3倍體積的水，二氯甲烷萃取反應(yīng)液后用無水硫酸鈉干燥，旋干后得到紅的油狀液體n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶

進一步限定，步驟c的具體過程為：將1eq的n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶加入到8倍體積的dcm中，再加入1.05eq的tea，冷卻至10℃，滴加1.05eq的4-氯甲酰乙酸乙酯，室溫反應(yīng)過夜，再加入8倍體積的dcm稀釋反應(yīng)液，水洗兩次，無水硫酸鈉干燥，旋干既得紅色油狀產(chǎn)物n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶

進一步限定，步驟d的具體過程為：把1eq的n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶加入到10倍體積的thf中，再分批加入2.0eq的t-buok，反應(yīng)溫度控制在小于25℃，反應(yīng)1h后加入冰水淬滅，用2mol/l的hcl調(diào)節(jié)反應(yīng)液ph為3，過濾，真空干燥得到類白色固體產(chǎn)品

進一步限定，步驟e的具體過程為：在10eq6mol/l的hcl溶液中，分批加入1.0eq的加熱至100℃，反應(yīng)過夜，旋干反應(yīng)溶劑，再用乙醚洗滌，真空干燥得到類白色固體

進一步限定，步驟f的具體過程為：向5eqpocl3中分批加入1.0eq的加熱至100℃，反應(yīng)過夜，旋干pocl3得到紅色油狀產(chǎn)物

進一步限定，步驟g的具體過程為：把加入到4倍體積的1,4-二氧六環(huán)中，再加入4倍體積的濃鹽酸，加熱至100℃，回流反應(yīng)2天，旋干溶劑后加入10倍體積的乙酸乙酯，水洗三次，干燥旋干后得到棕色固體

進一步限定，步驟h的具體過程為：把1eq的加入到10倍體積的1,4-二氧六環(huán)和10倍體積的水中，再分批加入3.0eq的碳酸鈉和1.5eq的(boc)2o，室溫反應(yīng)10h后，過濾，再用乙酸乙酯洗滌濾餅后用乙酸乙酯萃取反應(yīng)液，再用氯化鈉溶液洗滌，干燥，旋反應(yīng)液得到

進一步限定，步驟i的具體過程為：把1.0eq的加入到10倍體積的dmf中，再加入1.5eq的cs2co3，1.3eq的碘帶叔丁烷，室溫反應(yīng)過夜，加入冰水淬滅反應(yīng)液，乙酸乙酯萃取反應(yīng)液，氯化鈉溶液洗滌，干燥，旋干，再用乙醚打漿，過濾，真空干燥得到白色固體

進一步限定，步驟j的具體過程為：將1.0eq的加入到4倍體積的1,4-二氧六環(huán)中，再加入一定量的有機強酸，加熱至100℃，回流反應(yīng)2天，旋干溶劑后加入10倍體積的乙酸乙酯，水洗三次，干燥旋干后得到棕色固體

進一步限定，步驟k的具體過程為：在反應(yīng)瓶中，1.0eq的加入到20倍體積的叔丁醇中，再加入3.0eq的碳酸鉀和1.2eq的tmsn3，在室溫下反應(yīng)一段時間后，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全，得到化合物

進一步限定，步驟l的具體過程為：在反應(yīng)瓶中，將1.0eq的加入到10倍體積的甲醇和10體積的12mol/l的hcl/1,4-二氧六環(huán)中，室溫反應(yīng)過夜，旋干，乙醚洗滌，得到

進一步限定，步驟m的具體過程為：向安裝有攪拌裝置的超聲波反應(yīng)容器中通入氮氣，然后加入溶有的二氯甲烷溶液，加入氨水后，于25℃向超聲波反應(yīng)容器中滴加溶有氯化亞錫的甲醇溶液，滴加過程中開啟攪拌裝置和超聲波發(fā)生裝置，超聲波發(fā)生裝置的設(shè)定頻率為80khz，滴加完后溶液為澄清狀態(tài)，停止攪拌，保持超聲波發(fā)生裝置繼續(xù)工作，降溫至0℃靜置反應(yīng)液，打開超聲波反應(yīng)容器上的排氣孔，保持通入的氮氣從排氣孔排出，使氮氣伴隨反應(yīng)溶劑排出超聲波反應(yīng)容器，有無色晶體析出，5h后析晶完全，抽濾反應(yīng)液，濾餅用甲醇洗滌多次以洗去多余的氯化亞錫，濾餅在室溫下晾干后得到

本發(fā)明所述的具有pvc穩(wěn)定劑作用的哌啶并吡啶酮-錫配合物的合成路線為：

本發(fā)明合成了一種新型哌啶并吡啶酮-錫配合物并進行了pvc穩(wěn)定劑測試，發(fā)現(xiàn)該配合物具有良好的pvc穩(wěn)定劑功能。

具體實施方式

以下通過實施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進一步詳細說明，但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實施例1

在反應(yīng)瓶中，把n-boc-4-哌啶酮20g(0.1mol)加入到甲苯200ml中，再加入碳酸二甲酯18g(0.2mol)和叔丁醇鉀22g(0.2mol)，加熱至70℃反應(yīng)1h，冷卻至室溫，加水100ml淬滅，用1mol/l的hcl調(diào)節(jié)反應(yīng)液ph為7，乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥后，旋干得到黃色油狀物n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮25g；¹hnmr(400mhz,cd3cl)δ:3.81(s,1h),3.71(d,j＝8.4hz,1h),3.68(d,j＝8.4hz,1h),3.45(s,3h),3.07-3.05(m,2h),2.76-2.73(m,2h),1.37(s,9h).ms-esi(m/z):258.3[m+h⁺]。

實施例2

在反應(yīng)瓶中，將n-boc-3-甲酸甲酯-4-哌啶酮25g(0.1mol)加入到甲醇300ml中，再加入乙酸銨22g(0.3mol)，反應(yīng)過夜，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全，旋干甲醇，加入水900ml，用二氯甲烷300ml萃取反應(yīng)液三次，合并有機相后用無水硫酸鈉干燥，旋干后得到紅的油狀液體n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶25g；¹hnmr(400mhz,cd3cl)δ:8.56(s,2h),3.93(s,2h),3.77(s,3h),3.57-3.55(m,2h),2.16-2.13(m,2h),1.37(s,9h).ms-esi(m/z):257.3[m+h⁺]。

實施例3

在反應(yīng)瓶中，將n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基-3-烯-哌啶26g(0.1mol)加入到二氯甲烷200ml中，再加入tea11g(0.11mol)，冷卻至10℃，緩慢滴加4-氯甲酰乙酸乙酯16g(0.105mol)，室溫反應(yīng)過夜，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全，再加入二氯甲烷200ml稀釋反應(yīng)液，水洗兩次，無水硫酸鈉干燥，旋干既得紅色油狀產(chǎn)物n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶25g；¹hnmr(400mhz,cd3cl)δ:4.71(s,2h),3.93(s,2h),3.79(s,3h),3.57-3.55(m,2h),3.53(s,2h),2.16-2.13(m,2h),1.37(s,9h),1.29(s,3h).ms-esi(m/z):371.4[m+h⁺]。

實施例4

在反應(yīng)瓶中，把n-boc-3-甲酸甲酯-4-氨基甲酰乙酸乙酯-3-烯-哌啶37g(0.1mol)加入到thf400ml中，再分批加入t-buok23g(0.2mol)，反應(yīng)溫度控制在小于25℃，反應(yīng)1h后加入冰水300ml淬滅，用2mol/l的hcl調(diào)節(jié)反應(yīng)液ph為3，過濾，真空干燥得到類白色固體產(chǎn)品32g；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:11.51(s,1h),5.35(s,1h),4.71(s,2h),4.33(d,j＝4.0hz,2h),3.66-3.62(m,2h),3.25(d,j＝12.0hz,2h),1.41-1.39(m,9h),1.33-1.32(m,3h)。

實施例5

在反應(yīng)瓶中，加入在6mol/l的hcl溶液200ml，再分批加入34g(0.1mol)，加熱至100℃，反應(yīng)過夜，旋干反應(yīng)溶劑，再用乙醚洗滌，真空干燥得到類白色固體15g；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:11.47(s,1h),5.95(s,1h),5.41(s,1h),3.86-3.85(m,2h),3.71(d,j＝12.0hz,2h),3.11-3.09(m,2h),1.90(s,1h)。

實施例6

在密閉的反應(yīng)瓶中，向三氯氧磷50g(0.5mol)中分批加入16g(0.1mol)，緩慢加熱至100℃，反應(yīng)過夜，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全后，真空旋干三氯氧磷得到紅色油狀產(chǎn)物16g；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:7.61(s,1h),3.81(s,2h),3.37(d,j＝12.0hz,2h),3.13-3.12(m,2h),1.87(s,1h)。

實施例7

在帶有溫度計和攪拌的反應(yīng)瓶中，把20g加入到1,4-二氧六環(huán)100ml中，再緩慢加入濃鹽酸100ml，加熱至100℃，回流反應(yīng)2天，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全后，旋干溶劑并把濃縮物加入10倍體積的乙酸乙酯，水洗三次，分出有機相，干燥旋干后得到棕色固體18g

實施例8

在反應(yīng)瓶中，把18g(0.1mol)加入到1,4-二氧六環(huán)200ml和水200ml中，再分批加入碳酸鈉30g(0.3mol)和(boc)2o33g(0.15mol)，室溫反應(yīng)10h后，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全，過濾反應(yīng)液，再用乙酸乙酯100ml洗滌濾餅后用乙酸乙酯200ml萃取反應(yīng)液三次，再用氯化鈉溶液洗滌，干燥，旋反應(yīng)液得到20g；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:6.61(s,1h),3.93(s,2h),3.54(s,3h),3.57(d,j＝12.0hz,2h),2.07-2.05(m,2h),1.39(s,9h).

實施例9

在反應(yīng)液中，把28g(0.1mol)加入到dmf300ml中，再加入碳酸銫50g(0.15mol)，碘代叔丁烷24g(0.13mol)，室溫反應(yīng)過夜，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全，加入冰水100ml淬滅反應(yīng)液，乙酸乙酯200ml萃取反應(yīng)液三次，飽和氯化鈉溶液200ml洗滌反應(yīng)液，干燥，旋干，再用乙醚打漿，過濾，真空干燥得到白色固體26g

實施例10

在反應(yīng)液中，將34g(0.1mol)加入到1,4-二氧六環(huán)200ml中，再緩慢加入三氟甲磺酸20ml，在氮氣保護下，加熱至100℃，回流反應(yīng)3h，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全，把反應(yīng)液倒入冰水1000ml中，再用碳酸鈉飽和溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的ph為中性，再用乙酸乙酯300ml萃取反應(yīng)液三次，合并有機相，再用水洗三次，分出有機相干燥旋干后得到棕色固體26g；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:4.17(s,2h),3.83(s,2h),3.54(s,2h),2.07-2.05(m,2h),1.45(s,9h),1.37(s,9h)；ms-esi(m/z):323.4[m+h⁺]。

實施例11

在反應(yīng)瓶中，把32g(0.1mol)加入到叔丁醇400ml中，再加入碳酸鉀42g(0.3mol)和tmsn314g(0.12mol)，在室溫下反應(yīng)一段時間后，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全，把反應(yīng)液倒入水500ml中，用乙酸乙酯200ml萃取反應(yīng)液三次，合并有機相，蒸除溶劑得到化合物29g；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:12.3(s,1h),3.96(s,2h),3.54-3.53(s,2h),2.07-2.06(m,2h),1.39(s,9h),1.26(s,9h)；ms-esi(m/z):348.4[m+h⁺]。

實施例12

在反應(yīng)瓶中，將35g(0.1mol)加入到甲醇300ml和12mol/l的hcl/1,4-二氧六環(huán)200ml中，室溫反應(yīng)過夜，tlc監(jiān)控原料反應(yīng)完全，旋干，乙醚洗滌濃縮物，得到17g；¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:12.3(s,1h),3.95-3.94(m,1h),3.33-3.32(m,2h),2.95(s,2h),2.07-2.06(m,2h)；ms-esi(m/z):192.2[m+h]⁺。

實施例13

向安裝有攪拌裝置的超聲波反應(yīng)容器中通入氮氣，然后加入溶有化合物51g的二氯甲烷溶液500ml，加入氨水100ml后，于25℃向超聲波反應(yīng)容器中緩慢滴加溶有氯化亞錫50g的甲醇溶液500ml，滴加過程中開啟攪拌裝置和超聲波發(fā)生裝置，超聲波發(fā)生裝置的設(shè)定頻率為80khz，滴加完后溶液為澄清狀態(tài)，停止攪拌，保持超聲波發(fā)生裝置繼續(xù)工作，緩慢降溫至0℃靜置反應(yīng)液，打開超聲波反應(yīng)容器上的排氣孔，保持通入的氮氣從排氣孔排出，使氮氣伴隨一定量的反應(yīng)溶劑排出超聲波反應(yīng)容器，逐漸有無色晶體析出，5h后析晶完全，抽濾反應(yīng)液，濾餅用甲醇洗滌多次以洗去多余的亞錫鹽，濾餅在室溫下晾干后得到48g。

實施例15

熱穩(wěn)定性測試

檢測所需的pvc材料配方組成為：100重量份的pvc材料、5重量份的增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯、3重量份的二氧化鈦和一定重量份的穩(wěn)定劑，在180℃條件下在雙輥煉膠機中塑煉至變色，觀察顏色改變時所經(jīng)歷的時間的長短(時間越長說明穩(wěn)定劑效果越好)，上述每一份pvc材料所使用的穩(wěn)定劑加入量如下表所示。

由上表可以看出，本發(fā)明所制得的的作用效果超過了傳統(tǒng)鉛復(fù)合穩(wěn)定劑、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和甲基硫醇錫穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑水平。

以上實施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進均落入本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。